甘东南地区地壳三维速度结构研究
地震层析成像(SeismicTomography)基于模型进行数据拟合，是一种利用地震波资料反演地球深部信息，以确定地下精细结构和局部非均匀性的地球物理学手段。在地震学者的不断努力下，该方法逐渐发展完善，并应用于全球多区域的地壳深部研究中，成果丰硕。 甘东南地区位于甘肃省东南部，为青藏高原东北缘的重要组成部分。该地区处于构造活动强烈的南北地震带北部，是青藏高原块体、鄂尔多斯块体、阿拉善块体与华南块体的交汇区域。该地区地形地貌复杂，大型断裂发育，深部存在地壳厚度的陡变带和重力变化的梯度带，具有发生强震的深部构造背景和历史背景，是地学研究者重点关注的地区。本文简述了甘东南地区的构造基本情况以及地震层析成像方法的基本原理，利用研究区自观测记录以来52年的固定台站和流动台站记录到的区域地震资料，联合使用Pg、Sg、Pm、Sm、Pn、Sn震相，基于P波初始速度模型，进行速度结构与地震位置参数联合反演，共筛选出地震事件24544个，有效S-P记录219559条，总最小走时标准差为0.790691，获得了甘东南地区的速度结构模型，并以此作为输入模型，利用遗传算法对研究区内3个台站以上记录的地震进行重定位，筛选出地震事件35880个，获得了区域内地震定位结果，得到震源深度集中优势分布范围为5-20km。结合断裂、地震分布关系及区域内构造活动资料，得出结论：研究区内莫霍面存在三个明显的深度梯度带，且若尔盖地区可能相对完整，阻挡着青藏高原向东运动，区域东边缘形成一条梯度带，受推挤作用应力累积量增大，是未来强震预测的关注地区；获得了研究区西部西秦岭北缘断裂、临潭-宕昌断裂、光盖山-迭山断裂、迭部-白龙江断裂几条大型活动断裂西段，以及东昆仑断裂东段，玛多-甘德断裂的深浅构造关系；结合速度结构、地震分布及地表断层分布，分析了甘东南地区历史上两次8级地震的发震断裂，经分析，推测可能存在“岷县-礼县-两当断裂”，为1654年礼县8级地震的发震断裂；推测1879年武都南8级地震主震发震构造可能受哈南-青山湾-稻畦子断裂和文县-康县-略阳断裂共同作用，且震源深度约为15-25km。 经比对分析，认为本文结果与区域地质构造及前人相关研究基本吻合，具有较高可信度。本文区别于前人研究，所用地震数据全面，为研究区内自观测记录以来的震相资料。另外，本文对甘东南地区活动断裂及孕震环境的研究，判定地震危险区等工作有积极贡献，同时为青藏高原东北缘的形成及扩展机制等方面研究提供重要参考。
地壳三维速度结构;地震层析成像;射线追踪;遗传算法;甘东南地区
中国地震局兰州地震研究所
硕士
固体地球物理学
张元生
2022
中文
P631.4
2022-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）